基于FPGA的阵列型红外传感读出电路系统验证

发布时间：2017-12-01 19:29

  本文关键词：基于FPGA的阵列型红外传感读出电路系统验证

  更多相关文章： FPGA验证 读出电路 低段时间数字转换器 架构验证

【摘要】：随着集成电路规模和设计复杂度的增加,验证已经成为集成电路系统设计开发过程中必不可少的一项重要环节,并占据了大概70%的设计时间。由于FPGA能够真实的模拟设计中硬件的功能,最贴近于设计,并且可以快速验证芯片的的逻辑功能以及部分性能,特别是近些年FPGA芯片的性能不断增强,因此FPGA原型验证技术被越来越多的工程师所采用。在阵列型红外读出电路(ROIC)系统设计过程中,随着阵列规模的增大,电路通常难以进行大规模系统级仿真,因此无法有效地评估电路系统的功能以及性能,迫切需要开展基于FPGA的ROIC阵列电路的验证工作。本文采用FPGA原型验证技术对ROIC电路进行硬件验证及测试。首先,通过分析ASIC和FPGA物理架构的不同,论文完成了ROIC电路的Verilog代码生成以及修改移植工作,并针对FPGA难以实现数模混合电路的问题,本文基于FPGA中的PLL设计了一个多相高频时钟电路,完成ROIC电路中的模拟电路-低段TDC电路的替换工作。然后,本文对现有的多种系统架构进行分析阐述,并结合特定的设计要求,基于FPGA进行ROIC电路系统架构验证,从面积、功耗、误码率等方面评估系统架构性能优劣,选择TDC局部共享型架构作为64×64 ROIC电路系统架构。最后,在此基础上,采用“模块级-系统级”验证方法进行64×64 ROIC电路功能和关键性能验证。本文采用ISE软件进行ROIC电路的FPGA实现和仿真验证,并通过NEXYS 4验证平台进行板级调试验证。仿真验证结果表明,原有ASIC设计具有多处逻辑设计错误,经修改后重新进行验证,最后的板级验证结果表明,64×64 ROIC电路功能正常,无逻辑错误,并能够实现1ns的时间分辨率。通过FPGA验证结果分析,基于FPGA的ROIC系统验证可以有效验证ROIC电路的系统架构性能,快速发现并解决ASIC设计的逻辑错误,准确验证电路的功能和时间分辨率性能。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN791;TN21

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴金;袁德军;王灿;陈浩;郑丽霞;孙伟锋;;GM-APD阵列型红外传感读出电路设计与实现（英文）[J];Journal of Southeast University(English Edition);2016年01期

2 郑丽霞;杨俊浩;吴金;董怀朋;刘钊;;一种Gm-APD阵列型读出电路的设计与实现[J];微电子学;2014年01期

3 杨安生;黄世震;;基于ARM SoC的FPGA原型验证[J];电子器件;2011年03期

4 杨毅;郭立;史鸿声;;可编程顶点处理器FPGA验证平台的设计与实现[J];中国科学技术大学学报;2009年11期

5 童子权;白锦玲;;LVDS传输技术在高速数据采集系统中的应用[J];国外电子测量技术;2009年02期

6 寇松峰;陈钱;顾国华;季尔优;;基于4元APD阵列的激光测距技术研究[J];激光与红外;2008年06期

7 孙玉焕;;64位CPU的FPGA原型验证[J];现代电子技术;2007年21期

8 丰玉田;付宇卓;赵峰;;大规模SoC设计中的高效FPGA验证技术的研究与实现[J];电子技术应用;2006年02期

9 吕毅;形式化方法介绍及其在工程中的应用[J];微电子学与计算机;2003年10期

10 陆思安,余龙理,陈必龙,何乐年,严晓浪;面向系统芯片的验证策略[J];微电子学;2002年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 潘华东;飞行时间法无扫描三维成像摄像机的机理和特性研究[D];浙江大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邱益波;高性能嵌入式处理器的FPGA验证[D];上海交通大学;2014年

2 赵学达;大容量多种信号混合传输机制的研究[D];北京邮电大学;2014年

3 车文斌;H.264解码器的FPGA验证[D];哈尔滨工业大学;2013年

4 朱静浩;阵列APD无扫描激光雷达非均匀性的分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

5 刘慧;基于SOC嵌入式处理器调试系统的开发与研究[D];武汉纺织大学;2013年

6 恽林峰;LTE基带芯片HardPHY子系统的FPGA验证[D];电子科技大学;2012年

7 谢伟;基于FPGA的DSP原型验证与测试[D];西安电子科技大学;2012年

8 张斌;基于FPGA的智能卡芯片验证方法研究与实现[D];北京工业大学;2011年

9 胡文彬;IC设计原型验证技术研究与实现[D];合肥工业大学;2010年

10 叶茂;基于VMM的验证平台的研究与实现[D];华中科技大学;2008年

，

本文编号：1242203